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| Book/Report | FZJ-2019-01578 |
1996
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag
Jülich
Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/21667
Report No.: Juel-3270
Abstract: Das Wachstum von AlGaInP/GaInP wurde im Rahmen dieser Arbeit mit N$_{2}$ als Trägergas in der LP-MOVPE untersucht. Die Schichten wurden mit den Quellen TMGa, TMIn und TMAl sowie PH$_{3}$ in einem horizontalen Reaktor (AIX200 der Fa. AIXTRON) deponiert. Durch Variation der Wachstumstemperatur, des Reaktordruckes und des V/III-Verhältnisses wurde das Wachstum mit Hilfe der Photolumineszenzspektroskopie sowie der Röntgendiffraktometrie optimiert. Die (Al)GaInP-Schichten können im Temperaturbereich von 740°C bis 800°C mit guter Kristallqualität deponiert werden. Die sehr schmalen Halbwertsbreiten der (004)-Röntgenreflexe von GaInP bzw. AlGaInP weisen auf eine hervorragende Schichtkristallinität und homogene Zusammensetzung in Wachstumsrichtung hin. Photolumineszenz-Untersuchungen zeigen, daß bei 760°C bzw. 780°C GaInP- bzw. AlGaInP-Schichten mit einem V/III-Verhältnis > 50 abgeschieden werden können. Die intensive und schmale Emission ist ein Zeichen für die hohe Reinheit der Schichten. Mit N$_{2}$-Trägergas können daher (Al)GaInP-Schichten bei außerordentlich niedrigem V/III-Verhältnis abgeschieden werden. Dies bedeutet einen vergleichsweise geringen Hydridverbrauch beim Wachstum. Das Raumtemperatur-PL-Mapping wurde zur Homogenitätsuntersuchungder Schichten durchgeführt. Industrielle LED-Anwendungen erfordern eine statistische Abweichungstoleranz der Emissionswellenlänge gegenüber dem Mittelwert auf einem ganzen 2 Zoll Wafer von weniger als 1 nm, um eine ökonomische Produktion zu gewährleisten. Auch hier hat N$_{2}$ als Trägergas sich wiederum bewährt. Die Standardabweichung der Peakwellenlängen von GalnP-Schicht beträgt nur 0,26 Dm bei einem Mittelwert von 649,7 nm. Für die quaternäre AlGalnP-Schicht ist die optische Homogenität genauso gut wie für die ternäre Schicht ($\lambda$ = 596,8 ± 0,23 nm). Diese Werte werden in unserem Reaktortyp mit Wasserstoff als Trägergas nicht erreicht. In der industriellen Fertigung von LEDs wird eine Abweichung von maximal 1 nm toleriert. Dieser Wert wird aber mit N$_{2}$ als Trägergas signifikant unterschritten. Die mit Stickstoff als Trägergas abgeschiedenen GalnP-Schichten ordnen sich genauso in einer CuPtB-Struktur wie die, die mit Wasserstoff alsTrägergas hergestellt werden.
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